一种背板膜的制作方法

1.本实用新型属于背板膜技术领域，具体涉及一种背板膜。


背景技术：

2.太阳能电池为低铁钢化玻璃、硅片、eva胶和背板膜经层压制备。由于太阳能电池直接暴露在空气中，易受到水蒸气、酸性气体、高低温和紫外线等的侵蚀，造成其光电转化性能衰减，因此太阳能电池背板膜的保护作用很重要。太阳能电池背板膜位于太阳能电池板的背面，对电池片起到保护和支撑作用，具有可靠的绝缘性、阻水性和耐老化性。
3.常用的背板膜的结构为tpt和tpe型，其中p为pet(聚酯)，t为氟塑料膜，e一般为pe或eva，这类背板对pet薄膜耐水解、抗紫外和阻隔要求较高，市场上现有的pet薄膜在这方面性能均不理想，尤其需要对pet膜的阻水性能进行改善，其次该类背板表层为含氟材料，含氟材料对环境污染较严重，且价格昂贵，另外，随着pet膜价格上涨，为了追求背板低成本化，仅依靠pet材料本身的原料降价不现实，如果为了节省pet用料，对其厚度进行减薄，膜的强度和电气性能同时也会降低。为了改善pet膜的阻水性能，现有技术中常用的方法是在pet材料上涂一层氧化硅，但是制得的膜材料的粘结性能较差。
4.cn103594537a公开了一种聚酯太阳能电池背板膜及其制备方法。聚酯太阳能电池背板膜，包括中间膜层和复合在中间膜层上下表面的外表膜层；外表膜层的原料组分包括：聚对苯二甲酸乙二醇酯15-95份，聚对奈二甲酸乙二醇酯5-90份，功能母料2-30份；中间膜层的原料组分包括：聚对苯二甲酸乙二醇酯70-98份，功能母料2-30份。该发明所得的聚酯太阳能电池背板膜耐候性和抗水解能好，阻隔性能优异，使用寿命长；本发明制备方法简单、环境友好、成本低廉。但是，该发明使用的pet材料依旧较多，且制得的背板膜的阻水性能有待进一步提高。
5.因此，市场急需要一种环保型的、阻水性能好、成本低的非氟背板膜材料。


技术实现要素：

6.针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种背板膜，不含氟材料，在pet层厚度较薄的情况下，具有良好的阻水性能和机械强度，减少了pet材料的使用量进而降低了背板膜材料的成本。
7.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
8.一种背板膜，包括从上至下依次设置的粘结涂层、聚对苯二甲酸乙二醇酯层、第一阻水粘结涂层、第一树脂层、第二树脂层、第三树脂层、第二阻水粘结涂层、聚对苯二甲酸乙二醇酯层，所述聚对苯二甲酸乙二醇酯层的厚度为30-50μm。
9.本实用新型的背板膜，两层聚对苯二甲酸乙二醇酯层之间设置的第一树脂层、第二树脂层、第三树脂层，代替了单纯的聚对苯二甲酸乙二醇酯的使用，降低了成本的同时，改善了因聚对苯二甲酸乙二醇酯层的减薄导致的阻水性能和强度的降低，粘结涂层、第一阻水粘结涂层、第二阻水粘结涂层保证了各层之间的良好的粘结性，最终使制得的背板膜
具有良好的机械性能和阻水性能。
10.本实用新型的两层所述聚对苯二甲酸乙二醇酯层的材质均相同，厚度均为30-50μm，例如为30μm、31μm、32μm、33μm、34μm、35μm、36μm、37μm、38μm、39μm、40μm、41μm、42μm、43μm、44μm、45μm、46μm、47μm、48μm、49μm或50μm等。
11.其中，所述粘结涂层为氟碳涂层、丙烯酸涂层、聚酯涂层、丙烯酸涂层、氟改性丙烯酸涂层、聚酯改性丙烯酸树脂涂层中的一种，与eva胶膜或poe胶膜具有良好的粘结性能，所述粘结涂层的厚度为1-50μm，例如为1μm、5μm、10μm、15μm、20μm、25μm、30μm、35μm、40μm、45μm或50μm等。
12.其中，所述第一阻水粘结涂层为聚乙烯醇涂层、乙烯-乙烯醇共聚物涂层、聚偏氯乙烯树脂涂层中的一种，实现了背板膜的良好的阻水性能，所述第一阻水粘结涂层的厚度为1-50μm，例如为1μm、5μm、10μm、15μm、20μm、25μm、30μm、35μm、40μm、45μm或50μm等。
13.其中，所述第一树脂层为pe层、pp层、poe层、eva层、ema层、硅烷接枝poe层、马来酸酐接枝poe层、gma接枝poe层中的一种，所述第一树脂层的厚度为50-300μm，例如为50μm、60μm、70μm、80μm、90μm、100μm、110μm、120μm、130μm、140μm、150μm、160μm、170μm、180μm、190μm、200μm、210μm、220μm、230μm、240μm、250μm、260μm、270μm、280μm、290μm或300μm等。
14.其中，所述第二树脂层为pe层、poe层、eva层、coc层或cop层中的一种，所述第二树脂层的厚度为50-300μm，例如为50μm、60μm、70μm、80μm、90μm、100μm、110μm、120μm、130μm、140μm、150μm、160μm、170μm、180μm、190μm、200μm、210μm、220μm、230μm、240μm、250μm、260μm、270μm、280μm、290μm或300μm等。
15.其中，所述第三树脂层为pe层、pp层、poe层、eva层、ema层、硅烷接枝poe层、马来酸酐接枝poe层、gma接枝poe层中的一种，所述第三树脂层的厚度为50-200μm，例如为50μm、60μm、70μm、80μm、90μm、100μm、110μm、120μm、130μm、140μm、150μm、160μm、170μm、180μm、190μm或200μm等。
16.其中，所述第二阻水粘结涂层为聚乙烯醇涂层、乙烯-乙烯醇共聚物涂层、聚偏氯乙烯树脂涂层中的一种，实现了背板膜的良好的阻水性能，所述第二阻水粘结涂层的厚度为1-50μm，例如为1μm、5μm、10μm、15μm、20μm、25μm、30μm、35μm、40μm、45μm或50μm等。
17.其中，所述背板膜还包括uv阻隔涂层，所述背板膜包括从上至下依次设置的粘结涂层、聚对苯二甲酸乙二醇酯层、第一阻水粘结涂层、第一树脂层、第二树脂层、第三树脂层、第二阻水粘结涂层、聚对苯二甲酸乙二醇酯层和uv阻隔涂层。uv阻隔涂层提高了背板膜材料的耐候性能。
18.其中，所述uv阻隔涂层为聚氨酯改性丙烯酸树脂涂层、聚酯改性丙烯酸树脂涂层、丙烯酸树脂涂层、有机硅改性丙烯酸树脂涂层、不饱和聚酯涂层中的一种，所述uv阻隔涂层的厚度为1-50μm，例如为1μm、5μm、10μm、15μm、20μm、25μm、30μm、35μm、40μm、45μm或50μm等。
19.本实用新型的背板膜的制备方法为：第一层聚对苯二甲酸乙二醇酯依次涂布粘结涂层及第一阻水粘结涂层后收卷好，第二层聚对苯二甲酸乙二醇酯涂布第二阻水粘结层后收卷好。第一树脂层、第二树脂层及第三树脂层在共挤挤出机中共挤成型，出模头后，在三辊处与先前涂布好的两层聚对苯二甲酸乙二醇酯进行复合，或者再复合一层uv阻隔涂层，复合冷却后即为产品。
20.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
21.本实用新型的背板膜，不含氟材料，在pet层厚度较薄的情况下，具有良好的阻水性能和机械强度，减少了pet材料的使用量进而降低了背板膜材料的成本。具体的，水汽透过率为0.08-0.3g/m2
·
day，拉伸强度为65-85mpa，uv300kwh后
△
yi为1.15-2.45，可以将成本降低10-20％。
附图说明
22.图1为本实用新型的实施例1的背板膜的结构示意图；
23.图2为本实用新型的实施例6的背板膜的结构示意图；
24.其中，附图标记如下：
25.1-粘结涂层；2-聚对苯二甲酸乙二醇酯层；3-第一阻水粘结涂层；4-第一树脂层；5-第二树脂层；6-第三树脂层；7-第二阻水粘结涂层；8-聚对苯二甲酸乙二醇酯层；9-uv阻隔涂层。
具体实施方式
26.下面结合图1-2并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
27.本实用新型的背板膜，包括从上至下依次设置的粘结涂层、聚对苯二甲酸乙二醇酯层、第一阻水粘结涂层、第一树脂层、第二树脂层、第三树脂层、第二阻水粘结涂层、聚对苯二甲酸乙二醇酯层，聚对苯二甲酸乙二醇酯层的厚度为30-50μm。
28.实施例1
29.本实施例的背板膜，包括从上至下依次设置的粘结涂层1、聚对苯二甲酸乙二醇酯层2、第一阻水粘结涂层3、第一树脂层4、第二树脂层5、第三树脂层6、第二阻水粘结涂层7、聚对苯二甲酸乙二醇酯层8，背板膜的结构示意图如图1所示。
30.具体的，粘结涂层1为聚酯涂层，厚度为4μm；聚对苯二甲酸乙二醇酯层2的厚度为30μm；第一阻水粘结涂层3为乙烯-乙烯醇共聚物涂层，厚度为10μm；第一树脂层4为eva层，厚度为50μm；第二树脂层5为pp层，厚度为100μm；第三树脂层6为ema层，厚度为50μm；第二阻水粘结涂层7为聚乙烯醇涂层，厚度为10μm；聚对苯二甲酸乙二醇酯层8的厚度为30μm。
31.本实施例的背板膜的制备方法如下：
32.第一层聚对苯二甲酸乙二醇酯依次涂布粘结涂层及第一阻水粘结涂层后收卷好，第二层聚对苯二甲酸乙二醇酯涂布第二阻水粘结层后收卷好。第一树脂层、第二树脂层及第三树脂层在共挤挤出机中共挤成型，出模头后，在三辊处与先前涂布好的两层聚对苯二甲酸乙二醇酯进行复合，复合冷却后即为产品。
33.实施例2
34.本实施例的背板膜，包括从上至下依次设置的粘结涂层1、聚对苯二甲酸乙二醇酯层2、第一阻水粘结涂层3、第一树脂层4、第二树脂层5、第三树脂层6、第二阻水粘结涂层7、聚对苯二甲酸乙二醇酯层8。
35.具体的，粘结涂层1为丙烯酸涂层，厚度为4μm；聚对苯二甲酸乙二醇酯层2的厚度为30μm；第一阻水粘结涂层3为聚乙烯醇涂层，厚度为10μm；第一树脂层4为eva层，厚度为50μm；第二树脂层5为pp层，厚度为200μm；第三树脂层6为ema层，厚度为50μm；第二阻水粘结涂层7为聚乙烯醇涂层，厚度为10μm；聚对苯二甲酸乙二醇酯层8的厚度为30μm。
36.实施例3
37.本实施例的背板膜，包括从上至下依次设置的粘结涂层1、聚对苯二甲酸乙二醇酯层2、第一阻水粘结涂层3、第一树脂层4、第二树脂层5、第三树脂层6、第二阻水粘结涂层7、聚对苯二甲酸乙二醇酯层8。
38.具体的，粘结涂层1为氟碳涂层，厚度为4μm；聚对苯二甲酸乙二醇酯层2的厚度为50μm；第一阻水粘结涂层3为聚乙烯醇，厚度为10μm；第一树脂层4为eva层，厚度为50μm；第二树脂层5为pp层，厚度为200μm；第三树脂层6为ema层，厚度为50μm；第二阻水粘结涂层7为聚乙烯醇层，厚度为10μm；聚对苯二甲酸乙二醇酯层8的厚度为50μm。
39.实施例4
40.本实施例的背板膜，包括从上至下依次设置的粘结涂层1、聚对苯二甲酸乙二醇酯层2、第一阻水粘结涂层3、第一树脂层4、第二树脂层5、第三树脂层6、第二阻水粘结涂层7、聚对苯二甲酸乙二醇酯层8。
41.具体的，粘结涂层1为氟改性丙烯酸涂层，厚度为4μm；聚对苯二甲酸乙二醇酯层2，厚度为50μm；第一阻水粘结涂层3为聚乙烯醇层，厚度为10μm；第一树脂层4为eva层，厚度为50μm；第二树脂层5为pp层，厚度为200μm；第三树脂层6为ema层，厚度为50μm；第二阻水粘结涂层7为聚乙烯醇涂层，厚度为10μm；聚对苯二甲酸乙二醇酯层8的厚度为50μm。
42.实施例5
43.本实施例的背板膜，包括从上至下依次设置的粘结涂层1、聚对苯二甲酸乙二醇酯层2、第一阻水粘结涂层3、第一树脂层4、第二树脂层5、第三树脂层6、第二阻水粘结涂层7、聚对苯二甲酸乙二醇酯层8。
44.具体的，粘结涂层1为氟改性丙烯酸，厚度为4μm；聚对苯二甲酸乙二醇酯层2，厚度为50μm；第一阻水粘结涂层3为聚乙烯醇涂层，厚度为10μm；第一树脂层4为eva层，厚度为50μm；第二树脂层5为coc层，厚度为100μm；第三树脂层6为ema层，厚度为50μm；第二阻水粘结涂层7为聚乙烯醇涂层，厚度为10μm；聚对苯二甲酸乙二醇酯层8的，厚度为50μm。
45.实施例6
46.本实施例的背板膜，包括从上至下依次设置的粘结涂层1、聚对苯二甲酸乙二醇酯层2、第一阻水粘结涂层3、第一树脂层4、第二树脂层5、第三树脂层6、第二阻水粘结涂层7、聚对苯二甲酸乙二醇酯层8、uv阻隔涂层9，背板膜的结构示意图如图2所示。
47.具体的，粘结涂层1为丙烯酸涂层，厚度为4μm；聚对苯二甲酸乙二醇酯层2为，厚度为30μm；第一阻水粘结涂层3为乙烯-乙烯醇共聚物涂层，厚度为10μm；第一树脂层4为eva层，厚度为50μm；第二树脂层5为pp层，厚度为100μm；第三树脂层6为ema层，厚度为50μm；第二阻水粘结涂层7为乙烯-乙烯醇共聚物涂层，厚度为10μm；聚对苯二甲酸乙二醇酯层8的厚度为50μm；uv阻隔涂层9为聚氨酯改性丙烯酸树脂涂层，厚度为4μm。
48.对比例1
49.本对比例与实施例1的不同之处在于，不含第一阻水粘结涂层3、第一树脂层4、第二树脂层5、第三树脂层6、第二阻水粘结涂层7，即包括从上至下依次设置的粘结涂层、聚对苯二甲酸乙二醇酯层，聚对苯二甲酸乙二醇酯层的厚度为280μm，粘结涂层的类型及厚度与实施例1的相同。
50.对比例2
51.本对比例与实施例1的不同之处在于，第一阻水粘结涂层和第二阻水粘结涂层均替换为粘结涂层1，其他的与实施例1的均相同。
52.对比例3
53.本对比例与实施例1的不同之处在于，包括从上至下依次设置的粘结涂层、聚对苯二甲酸乙二醇酯层，聚对苯二甲酸乙二醇酯层的厚度为200μm，粘结涂层的类型及厚度与实施例1的相同。
54.将实施例1-6与对比例1-3制得的背板膜进行性能测试，实验结果如表1所示。
55.其中，水汽透过率的测试标准参照gb/t 26253-2010进行，拉伸强度的测试参照astm d-882标准进行，耐候性uv 300kwh后黄变指数的测试参照astm e313进行。
56.表1
[0057][0058]
由表1可以看出，本实用新型的背板膜，不含氟材料，在pet层厚度较薄的情况下，具有优异的阻水性能和不错的机械强度，减少了pet材料的使用量进而降低了背板膜材料的成本。具体的，水汽透过率为0.08-0.3g/m2
·
day，拉伸强度为65-85mpa，uv 300kwh后
△
yi为1.15-2.45，可以将成本降低10-20％。
[0059]
实施例6相对于实施例1-5的背板膜，背板膜的耐候性能有所提高。
[0060]
对比例1不含第一阻水粘结涂层、第一树脂层、第二树脂层、第三树脂层、第二阻水粘结涂层，背板膜的水透很差。
[0061]
对比例2将第一阻水粘结涂层和第二阻水粘结涂层均替换为粘结涂层，水汽透过率变大，说明阻水涂层对整体背板的阻水性能有促进作用。
[0062]
对比例3减薄pet，使得水透值上升，拉伸强度大幅度下降。
[0063]
本实用新型通过上述实施例来说明本实用新型的详细工艺设备和工艺流程，但本实用新型并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本实用新型必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本实用新型的任何改进，对本实用新型产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。
[0064]
以上详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
[0065]
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0066]
此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。